單周期控制高功率因數(shù)PFC芯片研究與設(shè)計(jì).pdf

1、AC/DC開關(guān)電源在日常生活中的廣泛應(yīng)用，帶來了諧波污染等各種問題，影響電網(wǎng)安全。為克服AC/DC開關(guān)電源的缺點(diǎn)，功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。功率因數(shù)校正技術(shù)通過強(qiáng)制輸入電流波形跟隨輸入電壓，可有效降低輸入電流總諧波畸變率，抑制電網(wǎng)諧波污染，增加電網(wǎng)安全性。由于抑制電網(wǎng)諧波污染的國際標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制推行，以及PFC技術(shù)自身優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于AC/DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
　　本文設(shè)計(jì)一款基于單周期控制理論的PFC芯片，該芯

2、片外圍使用Boost拓?fù)?，拓?fù)潆娐泛唵?。平均電感電流型控制，輸出電壓更加穩(wěn)定，有效降低芯片電磁干擾（EMI）?；谇把卣{(diào)制控制開關(guān)占空比，芯片開關(guān)頻率固定為65KHz，內(nèi)部主要有電壓環(huán)控制電路、非線性增益電路、電流環(huán)控制電路，PWM比較器以及PWM邏輯電路、柵驅(qū)動(dòng)電路、欠壓鎖定、過壓保護(hù)等一系列保護(hù)電路。芯片內(nèi)部無需乘法器電路，簡化了電路設(shè)計(jì)，降低了芯片成本。
　　文中闡述了單周期控制理論，并推導(dǎo)了基于前沿調(diào)制的單周期控制方程組。

3、基于CSMC0.5um BCD工藝，設(shè)計(jì)了芯片內(nèi)部電壓環(huán)控制電路、非線性增益電路以及電流環(huán)控制電路，并對關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。本論文介紹了芯片外圍元件選擇的依據(jù)，并對全芯片電流環(huán)路進(jìn)行理論推導(dǎo)，通過Matlab軟件對電流環(huán)環(huán)路特性進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　芯片在220VAC交流輸入，300W負(fù)載情況下，輸出直流電壓為395±6V，輸入電流總諧波畸變率（THD）為4.1％。芯片功率因數(shù)（PF）為0.9991；在220VAC交流輸入，1